Pada sub bab ini akan menjelaskan mengenai metodologi dalam pelaksanaan tugas akhir. Metodologi ini dapat dilihat pada Tabel 3-1:
3.1.1. Identifikasi Permasalahan
Pada tahap ini dilakukan identifikasi permasalahan dengan melakukan analisa kondisi lalu lintas saat ini di Indonesia khususnya di Kota Surabaya. Proses identifikasi permasalahan dilakukan dengan cara mencari informasi terkait kondisi lalu lintas dan kemacetan di Indonesia khususnya di surabaya. Permasalahan yang ditemukan terkait dengan banyaknya jumlah kendaraan pribadi yang ada di Kota Surabaya dan kota besar lainnya sehingga menyebabkan kemacetan. Maka dari itu pemerintah kota membangun transportasi umum seperti angkot. Pada penelitian ini permasalahan hanya dibatasi pada 6 trayek angkot di Surabaya, yaitu trayek dengan kode JK, F, JMK, O, RT, GS.
3.1.2. Studi Literatur
Studi literatur dilakukan dengan mengumpulkan berbagai referensi seperti penelitian, buku, dan dokumen terkait. Studi literatur didasarkan pada topik yang telah didapatkan sebelumnya. Pada tugas akhir ini diusulkan topik optimasi penentuan jalur terpendek dengan menggunakan angkutan umum khususnya angkot dengan menggunakan model optimasi tertentu. Setelah itu dilakukan kembali studi literatur untuk memahami teori dasar yang berkaitan dengan permasalahan yang ingin diselesaikan.
Berdasarkan proses ini, dapat diketahui permasalahan, tujuan, dan batasan dari topik yang ada. Setelah mendapatkan permasalahan, tujuan, dan batasan dari topik, langkah berikutnya adalah mencari metode yang komprehensif untuk menyelesaikan permasalahan tugas akhir. Untuk mencari metode ini, dilakukan analisa terkait metode – metode yang digunakan pada permasalahan serupa. Kemudian dilakukan gap analysis untuk mencari tahu kelebihan dan kekurangan tiap metode yang telah dilakukan di penelitian sebelum – sebelumnya. Seperti yang telah dijelaskan pada bab sebelumnya, penelitian pada tugas akhir ini menggunakan
21
metode orienteering problem dengan pencarian solusi menggunakan metode optimasi Iterative Local Search.
3.1.3. Pengumpulan dan Pre-Processing Data
Setelah menemukan metode yang sesuai, tahapan selanjutnya adalah mengumpulkan data yang akan digunakan. Data merupakan pendukung utama dalam pengerjaan tugas akhir ini. Maka dari itu diperlukan data yang sesuai dengan topik dan batasan permasalahan yang diambil. Pada tugas akhir ini, data didapat dari Dinas Perhubungan Surabaya dan Google Maps diantaranya:
- Data jalur trayek angkutan umum (angkot)
- Data jumlah kendaraan pada masing – masing trayek
- Data waktu tempuh dari tiap pemberhentian trayek Pre-processing dilakukan dengan memasukkan data waktu tempuh yang telah di catat ke dalam matriks waktu tempuh.
3.1.4. Pemodelan Menggunakan OP
Pada tahap ini, permasalahan dianalisis untuk menentukan fungsi tujuan dan batasan masalah. Fungsi tujuan dan batasan masalah ditentukan dengan menerjemahkan permasalahan ke dalam model matematika. Dari data yang diperoleh ditentukan skor, node, branch dan lain – lain agar bisa membuat model OP. Berikut merupakan penjabarannya
a. Score: Jumlah angkot yang melewati node b. Node: Titik yang dilewati sebuah angkot c. Arc: Waktu tempuh tiap node
d. Tmax: Waktu tempuh maksimal yang diinginkan Dari penjabaran notasi di atas, fungsi tujuan dan batasan dari model ini adalah:
a. Kunjungan dari satu tempat ke tempat pemberhentian angkot yang lainnya 2) Fungsi Tujuan:
a. Memaksimalkan skor yang dikumpulkan dengan mengunjungi tiap node
3) Batasan:
a. Setiap node hanya dapat dikunjungi satu kali
b. Tidak perlu mengunjungi seluruh node c. Semua node terhubung satu dengan
lainnya
d. Waktu tempuh dibatasi oleh Tmax 3.1.5. Penyelesaian Model OP Menggunakan Algoritma
Tahap ini merupakan tahap konstruksi solusi dari model yang telah dibuat pada tahap sebelumnya. Metode optimasi Iterative Local Search diaplikasikan dengan menggunakan bahasa pemrograman Java. Gambaran secara keseluruhan mengenai proses ini dapat dilihat pada Tabel 3-2. Tahapan ini dibagi menjadi beberapa sub-tahapan, antara lain:
3.1.5.1. Pencarian Rute Terpendek
Sebelum melakukan pencarian solusi, lamanya perjalanan dari 1 node ke node lainnya perlu diketahui. Pada tahap pre-processing, sudah dibentuk sebuah matriks yang berisikan lamanya perjalanan pada tiap node yang berdekatan, namun matriks tersebut belum mencakup seluruh titik (node)yang ada dalam network model.
Pada tahap ini, dibentuk sebuah data set yang berisikan waktu tempuh untuk keseluruhan node. Data set yang dihasilkan pada penelitian ini berbentuk matriks. Pembentukan matriks waktu tempuh diselesaikan dengan bantuan algoritma Dijkstra. Algoritma Dijkstra digunakan karena pada matriks
23
sebelumnya, masih terdapat kemungkinan banyaknya jalur alternatif untuk 2 titik, sehingga algoritma Dijkstra dapat membantu menemukan jalur tercepat pada setiap titik yang ada di network model.
Tabel 3-2 Alur Penyelesaian Solusi Model OP
3.1.5.2.Penetapan Parameter Pencarian Solusi
Pada tahap ini, ditentukan parameter – parameter untuk pencarian solusi awal, seperti jumlah node, jumlah iterasi, dan maksimal waktu tempuh (tMax). Selain itu, pada tahap ini juga dilakukan deklarasi untuk node awal dan node akhir.
3.1.5.3.Pencarian Initial Feasible Solution
Setelah data set telah siap digunakan dan seluruh parameter telah ditetapkan, tahapan ini akan mencari solusi layak awal secara random. Solusi dapat dikatakan layak apabila tidak melanggar batasan – batasan model Orienteering Problem. Pencarian solusi layak awal akan terus dilakukan sampai maksimal iterasi tercapai.
3.1.5.4.Seleksi Solusi dengan Roulette Wheel Selection Setelah didapatkan solusi layak awal di tahap sebelumnya. Pada tahap ini, hasil dari pencarian solusi layak awal akan diseleksi menggunakan roulette wheel selection. Roulette Wheel Selection digunakan karena sifatnya yang tidak mengambil nilai secara random, dan tidak hanya mengambil nilai terbaik saja. Solusi yang memiliki skor lebih tinggi, memiliki kemungkinan lebih tinggi juga untuk lolos seleksi roulette wheel, namun tidak menutup kemungkinan solusi dengan skor kecil juga terpilih.
Pertama ditentukan terlebih dahulu seberapa banyak solusi yang akan diambil. Hasil dari roulette wheel selection kemudian akan dioptimasi pada tahapan berikutnya. Proses roulette wheel selection akan dijelaskan lebih lanjut pada Bab 5.
3.1.5.5.Pengaplikasian algoritma optimasi dan pengambilan Solusi Terbaik.
Berdasarkan hasil roulette wheel selection, Seluruh hasil seleksi akan dilakukan optimasi menggunakan iterative local search. Pencarian solusi optimal dilakukan dengan menggunakan 3 metode antara lain swap method, insertion method, dan deletion method. Pencarian lokal dilakukan secara berulang. Setiap iterasi hanya mengaplikasikan satu metode, apabila solusi yang baru memiliki waktu tempuh yang lebih pendek atau skor yang lebih tinggi, maka perhitungan iterasi akan diulang menjadi 0. Probabilitas metode optimasi yang dipilih pada setiap iterasi adalah sama.
25
Setelah pencarian lokal selesai dilakukan, akan diambil solusi terbaik dari seluruh solusi yang dioptimasi. Solusi terbaik pada penelitian ini adalah solusi dengan skor tertinggi dan waktu terendah.
3.1.6. Pembahasan dan Dokumentasi
Semua proses di atas akan disusun dalam laporan tugas akhir sebagai bentuk dokumentasi atas terlaksananya tugas akhir ini. Laporan tersebut mencakup:
a. Bab I Pendahuluan
Pada bab ini dijelaskan mengenai latar belakang permasalahan, tujuan, batasan, manfaat, serta relevansi tugas akhir.
b. Bab II Tinjauan Pustaka
Pada bab ini dijelaskan mengenai teori – teori yang menunjang permasalahan yang dibahas pada tugas akhir.
c. Bab III Metodologi
Pada bab ini dijelaskan mengenai tahapan – tahapan apa saja yang akan dilakukan dalam pengerjaan tugas akhir.
d. Bab IV Perancangan
Pada bab ini berisi rancangan penelitian, rancangan bagaimana penelitian dilakukan, obyek penelitian, dan sebagainya.
e. Bab V Implementasi
Pada bab ini berisi proses pelaksanaan penelitian, bagaimana penelitian dilakukan penerapan strategi pelaksanaan, hambatan, rintangan dalam pelaksanaan, dan sebagainya.
f. Bab VI Analisis dan Pembahasan
Pada bab ini berisikan tentang pembahasan dari penyelesaian permasalahan yang dibahas pada tugas akhir.
g. Bab VII Kesimpulan dan Saran
Bab ini berisikan kesimpulan dari apa yang telah dikerjakan dalam tugas akhir ini, serta saran yang ditujukan untuk kelengkapan penyempuranaan penelitian terkait.
27
BAB IV
PERANCANGAN
Pada bab ini akan dijelaskan bagaimana rancangan dari penelitian tugas akhir yang meliputi subyek dan obyek dari penelitian, pemilihan subyek dan obyek penelitian dan bagaimana penelitian akan dilakukan.